W jaki sposób rozwija się rak płuc?

 

Dzisiaj postaram się przekazać Wam kilka użytecznych informacji na temat raka płuc. Dlaczego? Ponieważ jest to (zaraz po raku piersi i prostaty), trzeci najczęstszy nowotwór, na który chorują ludzie na całym świecie. W Polsce stanowi to 30% wszystkich zdiagnozowanych (1) przypadków. Biorąc pod uwagę, iż wyróżniamy 200 rodzajów nowotworów, ten o którym chcę Wam dzisiaj opowiedzieć ‘cieszy się’ ogromną popularnością. Lecz zacznijmy od początku…

 

Dla wszystkich, którzy dopiero wyszli z jaskini – Czym jest nowotwór? Jest to niekontrolowany rozwój i podział zmutowanych komórek, które rosnąc tworzą tkankę nazywaną guzem nowotworowym. Guz atakuje nasz organizm niszcząc otaczające go tkanki. Komórki nowotworowe mogą rozprzestrzenić się do innych organów poprzez krwioobieg lub układ limfatyczny.

 

Rak płuc powstaje z różnych powodów i przyczyn. Dlatego postanowiłam skupić się na tym co dzieje się na poziomie molekularnym, ponieważ mechanizm powstania komórek nowotworowych jest w większości przypadków taki sam.

 

Na ogół, nasze komórki nie poddają się tak łatwo atakom nowotworów. Pilnują tego bardzo dobrze skonstruowane mechanizmy, które zatrzymują rozwój komórki zachowującej się w jakiś sposób nieodpowiednio. Jeżeli naprawa funkcji poprzez odbudowanie DNA nie jest możliwa, następuje decyzja o jej samobójstwie (czyli tzw.  a p o p t o z i e ). Takim ‘policjantem’ sprawdzającym, czy komórki rozwijają się prawidłowo jest pewne białko – p53.

Dlaczego p53?

Kiedyś naukowcy chcąc wyznaczyć wielkość białek używali elektroforezy na żelach poliakrylamidowych w obecności siarczanu sodu (mówiąc prostszym językiem – porównywali oni odległość prążków na żelu, co wskazywało im ich przybliżoną masę). Wtedy rozmiar jakże ważnej dla nas proteiny był oszacowany na 53kDa i stąd pochodzi jej nazwa (proteina 53kDa). Teraz posługujemy się bardziej nowoczesnymi metodami, które pozwalają nam na zsumowanie mas wszystkich aminokwasów budujących dane białko. Uaktualniony wynik to 43.7kDa, lecz nikt tak naprawdę nie próbuje zmienić oryginalnej nazwy.

 

P53 ma niesamowicie dużo władzy. To od niego zależy, czy komórka może dzielić się i rosnąć, czy nie. P53 jest bardzo wrażliwe na niepokojące sygnały z wnętrza komórki. Żeby uniknąć niepotrzebnych zrywów tej temperamentnej proteiny, towarzyszy jej taki swego rodzaju opiekun, lub najlepszy przyjaciel – Mdm2. Mdm2 znajduje pływające sobie samotnie p53 i wiąże się z nim, nie pozwalając mu na pochopne działania, które mają bardzo drastyczny wpływ na życie komórki.

 

Co się w takim razie dzieje w zdrowej komórce?

P35 i Mdm2 zostają nierozłączni aż do momentu, kiedy wydarzy się coś niepokojącego (uszkodzenie DNA, brak wystarczającej ilości składników odżywczych itp.). Wtedy sygnały niebezpieczeństwa reagują na p53 dodając do niego grupy fosforowe. Wtedy Mdm2 odłącza się, aby p53 mogło zatrzymać rozwój komórki do czasu naprawienia usterki. Gdy mutacja (aka usterka) jest zbyt zaawansowana – nasze białko włącza tryb samo-destrukcji i komórka umiera (przechodzi apoptozę). W taki sposób komórki, które mogłyby przemienić się w nowotwór zostają zneutralizowane.

 

Co dzieje się z komórką rakową?

Na co dzień spotykamy się z wieloma związkami chemicznymi, o których mówi się, że są rakotwórcze. Dlaczego takie są? Dlatego, iż molekuły zawarte w tej substancji mogą łączyć się z DNA i psuć nasze geny. Tak dzieje się też w przypadku benzo(a)pirenów (BaP), które w dużym stężeniu można wykryć w dymie tytoniowym (ok. 42ng/g). Znajdują się one również w zanieczyszczonym miejskim powietrzu (popatrz na stężenie BaP w Europe  – kliknij na mapkę poniżej) i wędzonych lub grillowanych potrawach. Jest to karcynogen grupy 1, czyli najbardziej niebezpieczny dla człowieka (wg. IRAC(2)).

Jak działa BaP? Ta szkodliwa substancja bardzo lubi łączyć się z genem kodującym białko p53. W przypadkach raka płuc – łączy się z nim na pozycji kodonu 175 prowadząc do zastąpienia jednej z zasad azotowych: guaniny (G) z tyminą (T). Zamiana G ->T w tym właśnie miejscu nie pozwala na wyprodukowanie w pełni funkcjonalnego białka p53 (3). Przez to nasza komórka nie jest chroniona zarówno w przypadku drobnej usterki jak i poważnej zmiany genetycznej. Kiedy nie ma ‘policjanta’, który zauważy problem i zatrzyma rozwój komórki, będzie ona rosnąć i dzielić się przekazując swoje zmutowane DNA dalej. A zbitek niekontrolowanych i nieśmiertelnych komórek jest właśnie nowotworem płuc.

Ten post nie został stworzony po to, by straszyć Was nieprzyjemnymi zdjęciami lub namawiać do rzucenia palenia papierosów czy zaprzestania grillowania. Moim celem jest pokazanie Wam tego, co nie jest widoczne gołym okiem, zanim postawi się diagnozę choroby nowotworowej.

 

Ewelina